--工程塑料／剛性納米粒子復(fù)合材料　　

    用剛性納米粒子對(duì)有一定脆性的工程塑料增韌是改善其力學(xué)性能的一種行之有效的方法。傳統(tǒng)的對(duì)工程塑料增韌手段是在塑料中加入橡膠類彈性體，但這種方法削弱了塑料本身的剛性、尺寸穩(wěn)定性及耐熱性等。近年來(lái)隨著納米級(jí)粒子的出現(xiàn)，只要?jiǎng)傆擦Ｗ优c基體樹(shù)脂結(jié)合良好，剛性無(wú)機(jī)粒子也可承受拉應(yīng)力，增韌增強(qiáng)的作用明顯?！　?/font>

    國(guó)外一些研究機(jī)構(gòu)采用溶膠－凝膠法將氟化的聚酰胺（PA）／聚酰亞胺（PI）與納米TiO2復(fù)合制備了納米復(fù)合材料；國(guó)內(nèi)研究人員研究了不同納米材料如納米SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2等填充聚四氟乙烯（PTFE），發(fā)現(xiàn)納米Al2O3含量為10％時(shí)PTFE的拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率*大、磨損量*小、耐磨性*好、綜合力學(xué)性能*佳；通過(guò)溶膠－凝膠法制備不同納米SiO2含量的PI／納米SiO2復(fù)合材料，具有更高的熱穩(wěn)定性和彈性模量，熱膨脹系數(shù)顯著降低，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率可分別達(dá)到基體PI的1.5倍和3倍；將納米ZrO2填充到聚醚醚酮（PEEK）中制得的復(fù)合材料，能顯著改善PEEK的摩擦系數(shù)?？傊捎眉{米剛性粒子填充工程塑料可使工程塑料的韌性和強(qiáng)度得到提高，特別是對(duì)熱塑性樹(shù)脂的回收料進(jìn)行改性，在工程塑料的廢料利用率、降低成本、減少環(huán)境污染等方面具有實(shí)際的意義。　　

    --工程塑料／納米粘土復(fù)合材料　　

    此類復(fù)合材料是將聚合單體或聚合物與粘土、云母等層間距為納米級(jí)的層狀無(wú)機(jī)物復(fù)合而成，根據(jù)插層形式不同，可分為插層聚合、溶液或乳液插層、熔體插層等。目前對(duì)納米粘土類復(fù)合材料研究*多、應(yīng)用較廣?！　?/font>

    國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)"一步法"工藝即將粘土陽(yáng)離子交換反應(yīng)、聚合物單體插層后的粘土與聚合物單體共聚合在反應(yīng)器內(nèi)一次完成，使粘土通過(guò)庫(kù)侖力與聚合物基體結(jié)合并以納米尺度均勻地分散在基體上，從而制成高性能的聚合物／納米粘土復(fù)合材料。對(duì)于溶液或乳液插層的關(guān)鍵是尋找合適的單體和相容的聚合物粘土礦溶劑體系。與插層聚合法相比，熔體插層法不需溶劑、耗時(shí)短、易操作、效率高、適合大多數(shù)聚合物、易于工業(yè)化應(yīng)用。但國(guó)外有關(guān)研究人員認(rèn)為對(duì)納米粘土進(jìn)行的有機(jī)化處理不能承受熔體插層的高溫，因而熔體插層聚醚酰亞胺（PEI）類特種工程塑料是不適用的?？傊鍖臃üに嚭?jiǎn)單、原料易得且廉價(jià)，用此法制得的復(fù)合材料與普通樹(shù)脂基復(fù)合材料相比，具有密度小、高強(qiáng)度、高韌性及高阻隔性能，加入的納米材料質(zhì)量份數(shù)少，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性及尺寸穩(wěn)定性，力學(xué)性能優(yōu)于纖維增強(qiáng)聚合物體系，阻隔性能優(yōu)異，可取代聚合物／金屬箔復(fù)合材料，易回收。　　

    由于這類復(fù)合材料因其性能優(yōu)異，在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。上個(gè)世紀(jì)80年代，日本豐田公司研制了PA6／納米粘土復(fù)合材料并應(yīng)用于汽車工業(yè)，伊士曼化學(xué)公司研制的具有超高阻隔性的PA／納米粒子復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于多種容器的制造；中科院化學(xué)研究所開(kāi)發(fā)的PA6／納米粘土復(fù)合材料及PET／納米粘土復(fù)合材料，其各項(xiàng)性能比原基體樹(shù)脂有很大提高。PA6／納米粘土復(fù)合材料在岳陽(yáng)石化總廠研究院中試成功，其產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平?！　?/font>

    --工程塑料／碳納米管復(fù)合材料　　

    碳納米管的直徑只有碳纖維數(shù)千分之一，而性能遠(yuǎn)優(yōu)于玻璃纖維，其力學(xué)性能的某些指標(biāo)甚至比碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂高一個(gè)數(shù)量級(jí)。特別是在電性能方面，將碳納米管用作聚合物的填料，可大幅度提高材料的導(dǎo)電性。　　

    有研究表明，在塑料中加入2％～3％的多壁碳納米管可使其電導(dǎo)率提高14個(gè)數(shù)量級(jí)。用于航天工業(yè)的玻璃纖維增強(qiáng)塑料在飛行時(shí)往往因?yàn)橥獠繗饬髋c增強(qiáng)塑料之間產(chǎn)生磨擦引起靜電而干擾無(wú)線通訊，而用碳納米管增強(qiáng)的工程塑料可徹底解決這一問(wèn)題。美國(guó)RTP公司開(kāi)發(fā)了一系列碳納米管配混料，可供配混的工程塑料有PA、聚碳酸酯（PC）、PC／ABS合金、PET、聚苯硫醚（PPS）、PEI和PEEK等，其它工程塑料的配混料也在開(kāi)發(fā)中?！　?/font>

    --工程塑料／金屬及其氧化物納米復(fù)合材料　　

    這種復(fù)合材料具有特殊光電功能、對(duì)電磁波有特殊吸收作用、優(yōu)良的磁性能及導(dǎo)電性，廣泛應(yīng)用于**、航空航天、電子通訊等高、精、尖產(chǎn)業(yè)?！　?/font>

    目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)納米材料的研究方興未艾，使之應(yīng)用于工程塑料并從本質(zhì)上提高其性能并不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域是人們追求的目標(biāo)。業(yè)內(nèi)人士同時(shí)指出，對(duì)特種工程塑料或高性能樹(shù)脂如PPS、PEEK等的納米材料改性研究尚需深入，另外，盡管當(dāng)前對(duì)納米材料的研究成為熱點(diǎn)，但也局限于材料改性，若能借鑒生物材料的合成方法，納米材料將會(huì)飛速發(fā)展。不容置疑的是，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的納米改性的工程塑料，今后的研究將會(huì)更加深入，應(yīng)用前景也十分廣闊。